关于阿基米德原理的进一步探究,阿...

物理
关于阿基米德原理的进一步探究,阿基米德真的可靠吗?

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Star.07我,纯大莎比 更新于2025-5-10 14:08:33

观前声明:本文兼备学术与提问功能,实际上也算是帖主的小问题嘞。

特别鸣谢:本人不搞物竞的同学耿某某,以及所有参与讨论的菜佬。

责任声明:对于任何在本帖内进行水帖的行为,帖主进行批评而造成任何战事时由水评者承担。


正文:

        无论是质心的新手轮物理,还是同步的教材公式,都不约而同地提到了那个上古时期就有推导的阿基米德原理:$F_{浮}=G_{排}$。由于这个原理由实验得到,或许我们对它都会深信不疑。那么我们来分析一种区别于教材实验的方法,来实际推导一下所谓的$V_{排}$到底是什么。

       请看下图:

IMG_20250510_210200.jpg

IMG_20250510_210204.jpg

摇人帮忙(新手轮的你别说你不会):

@菜籽橙@小常是小脸@爱玩布吉岛的企鹅 @£芒狗就好¶°^°@£酥饼就好¶°^°@藿藿宇宙第一可爱德意志的梦该醒了@爱吃大米饭@爱因崔斯坦@艾萨克孟顿(@5汉@我是小AL@我不会取名(你帮忙摇点人)


浮力
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共10条回复
时间正序
阿基米德定理成立,Vb也在排水

Screenshot_2025-05-10-21-55-05-071.jpg

1条评论
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是可爱的“死神”駅川澤呢
3天前

因为你把现有液面当成原有液面算,所以错了,但是这种质疑精神值得鼓励jj-bixin

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水是剧毒的
3天前

补兑补兑!

Vc≠Va

Vc+Vb=Va


你计算排水的时候算错了,S2*h2=V水+A+B,但是S1*h3=B+C

减的时候你就默认B+C=A+B了,从头就错了

2条评论
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Star.07我,纯大莎比
3天前

水量不是相同的吗😭😭😭

不管是按等量代换还是图形表示都是这个结果啊。

S1*S3就是B+C啊,水量相同体积相同也可以表示成S2*Δh不是?

还是说我图画得有问题?

我们物理老师就这么给我解释的啊😭😭😭

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水是剧毒的 回复 Star.07我,纯大莎比
3天前

S2*∆h=A+B吧💦

B+C是S2*∆h-h1*S1

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水是剧毒的
3天前

或者前${面}$减的时候你应${该}$减${2}$B

因为S2*h2时,B${在}$现${有}$液面和物${体}$里算了两次

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Z
3天前
(一个新手轮蒟篛飘过)

em……我认为,这两个实验都是正确的,

但帖主是否意识到一个问题:

两个相同物体,漂浮在两杯相同的液体中,

所以它们所受浮力相同,V排也应相同

那么由此得出,两实验中,此VC不等于彼VC!帖主是否偷换了概念呢?

设烧杯实验中那个“VC”为VC1,VA为VA1,

溢水杯实验中那个为VC2,VA为VA2,

则应有:VC1+VA1=VC2=VA2。

又因为V排=VC2=VA2,

所以V排=VC1+VA1。

也就是说,阿基米德原理中的“V排”,其实指的就是物体在水下的体积。

以上为个人见解,如有错误,请各位佬指出!

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沉默是金
3天前

有没有可能B+C就是物块排开水的体积,而不是C

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£菜狗就好¶°^°
3天前
虽然没学过一点物理,但常识告诉我阿基米德说的$V_{排}$是A=B+C。。。
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愚者信徒
3天前

emmm,才看到,最主要还是两实验的$V_A$不等。

等我上完课再来推公式。

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THREETWO
3天前

如果是长方体,底面压力=sρgh

sh就是V排啊,整条式子就是G排

(当然不规则的我也不会

1条评论
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THREETWO
3天前

还有,自己推导是好的

质疑倒是不必了🤫

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爱玩布吉岛的企鹅
3天前

(摇人哪有这么摇的

说一个我自己的理解哈(可能别人已经说过了

首先浮力的产生是因为有压强之差,这点大家都知道

我们先看一个最简单的情况,一个立方体浸没在水中

那我们设ta顶面和底面到水面的高度分别为$h_1,h_2$

那么两个压强之差就是$\rho g(h_2 - h_1)$

再根据压强定义式就可以得到$F_浮 = F_差 = \rho g(h_2 - h_1)\times S=\rho gV$(S是横截面面积)

如果物体未完全浸没水中则$h_1=0$(上述是半纯半不纯的数学证明)

阿基米德实验原理的话,很难评

打一个形象的比方

往一个盛满水的水缸里丢一只小芒狗

不考虑溅出部分水

则设小芒狗在池中占出水的体积为$V$,则溢出了水的体积也是$V$,由于水在原本小芒狗的位置时ta静止,根据受力平衡此时这坨水受到的浮力就是ta的重力,即$F_浮 = G_水 = \rho _液gV$,$V$就是排水体积

如果是不规则物体,可以按这个干,但你真的想得到数学的严格证明的话我建议你学完重积分和曲面积分再说(暂时没有用积分干的思路...

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OJ
2天前

1746949884709.jpg1746949890079.jpg帮坚果猫传图。这貌似就是一种题型。

1条评论
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Star.07我,纯大莎比
2天前

多谢二位啦~

昨天因为直播间的问题没来得及说谢谢

替我转告一下嘞😁